JPH08330882A - Surface acoustic wave element substrate and its manufacture - Google Patents

Surface acoustic wave element substrate and its manufacture

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JPH08330882A
JPH08330882A JP13682895A JP13682895A JPH08330882A JP H08330882 A JPH08330882 A JP H08330882A JP 13682895 A JP13682895 A JP 13682895A JP 13682895 A JP13682895 A JP 13682895A JP H08330882 A JPH08330882 A JP H08330882A
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JP
Japan
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substrate
acoustic wave
surface acoustic
layer
diamond
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Application number
JP13682895A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Fujii
知 藤井
Hideaki Nakahata
英章 中幡
Kenjiro Higaki
賢次郎 桧垣
Hiroyuki Kitabayashi
弘之 北林
Shinichi Shikada
真一 鹿田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain an acoustic surface wave element substrate and its manufacture capable of conveniently adjusting a frequency. CONSTITUTION: On a substrate 1 for processing a device, an acoustic surface wave element pattern 15 including at least a piezoelectric body layer 14 arranged on this substrate 1 and an electrode layer 13 arranged so as to contact with the piezoelectric body layer 14 is formed. On both of the side of the forming face 1a of the acoustic surface wave element pattern 15 and the opposite side 1b of the substrate 1 for processing a device, a distortion layer 2 reducing the camber of the substrate 1 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面弾性波素子に関し、
より具体的には、デバイス加工用基板の表面弾性波素子
デバイス・パターン形成(加工用)面と反対の面側に、
該基板の「反り量」を制御するための「歪み層」が形成
されてなる表面弾性波素子基板、および該表面弾性波素
子基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device,
More specifically, on the surface opposite to the surface acoustic wave device device pattern forming (processing) surface of the device processing substrate,
The present invention relates to a surface acoustic wave element substrate having a "strained layer" for controlling the "warp amount" of the substrate, and a method for manufacturing the surface acoustic wave element substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体表面を伝播する表面弾性波(以下
「SAW」という)を利用する素子である表面弾性波素
子(以下「SAW素子」という)は、次の特徴を有す
る。
2. Description of the Related Art A surface acoustic wave element (hereinafter referred to as "SAW element") which is an element utilizing surface acoustic waves (hereinafter referred to as "SAW") propagating on a solid surface has the following characteristics.

【0003】小型かつ軽量である。It is small and lightweight.

【0004】耐振性、耐衝撃性に優れている。Excellent in vibration resistance and impact resistance.

【0005】製品のバラツキが少ないため、信頼性が
高い。
Since there are few variations in products, the reliability is high.

【0006】回路の無調整化が図れるため、実装の自
動化、簡略化が容易である。
Since no adjustment of the circuit can be achieved, the mounting can be easily automated and simplified.

【0007】上記したエレクトロメカニカル機能部品に
共通の特徴に加え、SAW素子は更に、温度安定性に優
れ、寿命が長く、位相特性に優れる等の種々の特徴を有
しているため、周波数フィルタ、共振器、遅延デバイ
ス、信号処理素子、コンボルバ(convolver )、オプト
エレクトロニクス用機能素子等として広く好適に利用可
能である。
In addition to the characteristics common to the electromechanical functional parts described above, the SAW element further has various characteristics such as excellent temperature stability, long life, and excellent phase characteristics. It can be widely and suitably used as a resonator, a delay device, a signal processing element, a convolver, a functional element for optoelectronics, and the like.

【0008】近年における衛星通信や移動体通信等を始
めとする通信の分野におけるマルチチャンネル化・高周
波化に伴い、上記したSAW素子の分野においても、よ
り高周波域(例えば、GHz帯)で使用可能な素子の開
発が要請されている。
With the recent increase in multi-channel and high frequency in the field of communication including satellite communication and mobile communication, it can be used in a higher frequency range (eg, GHz band) also in the field of the SAW element described above. The development of various devices is required.

【0009】一般に、SAW素子の動作周波数fは、f
=V/λ(VはSAWの伝搬速度、λはSAWの波長)
で決定される。波長λは、後述するように櫛型電極の形
状(周期等)に依存し、また該櫛型電極の形状はフォト
リソグラフィ技術を用いる微細加工(microfabricatio
n)技術における限界に依存する。したがって、SAW
素子のより一層の高周波化のためには、より微細なレベ
ルでの微細加工技術が必要となる。
Generally, the operating frequency f of the SAW element is f
= V / λ (V is the SAW propagation velocity, λ is the SAW wavelength)
Is determined. The wavelength λ depends on the shape (period, etc.) of the comb-shaped electrode as described later, and the shape of the comb-shaped electrode is microfabricated using photolithography technology.
n) Depends on technology limitations. Therefore, SAW
In order to further increase the frequency of the device, fine processing technology at a finer level is required.

【0010】現在、SAW素子ないしそのデバイス・パ
ターン(1以上のSAW素子に対応するデバイス・パタ
ーン)を形成する目的で、基本的にフォトリソグラフィ
技術を用いる微細加工が広く利用されている。
At present, for the purpose of forming a SAW element or a device pattern thereof (device pattern corresponding to one or more SAW elements), microfabrication basically using a photolithography technique is widely used.

【0011】櫛型電極/圧電体層/ダイヤモンドの多層
構造を有するSAW素子の作製を例にとれば、微細加工
は、通常、圧電体材料等からなるウエハの一方の面(鏡
面研磨されている面)上へ、フォトリソグラフィ工程を
基本として、化学的気相堆積(CVD、例えばシリコン
・ウエハ上へのダイヤモンド薄膜の形成)、スパッタリ
ング等の物理的気相堆積(PVD法、例えば櫛型電極用
のAl薄膜の形成)等の薄膜形成技術エッチングプロ
セス(例えば、上記Al薄膜からの櫛型電極パターンの
形成)等の技術を組合せ、必要に応じてこれらの技術を
反復使用することにより、所望のSAW素子デバイス・
パターンを構成すべき種々の膜(例えば、SAW伝搬速
度が異なる膜、温度係数が正または負の膜等)、導電膜
(例えば、櫛型電極、配線)等を形成することによりな
されている。
Taking the fabrication of a SAW element having a multi-layered structure of comb-shaped electrodes / piezoelectric layer / diamond as an example, fine processing is usually performed on one surface (mirror-polished) of a wafer made of a piezoelectric material or the like. Surface) on the basis of a photolithography process, chemical vapor deposition (CVD, for example, formation of a diamond thin film on a silicon wafer), physical vapor deposition such as sputtering (PVD method, for comb electrodes, for example). Thin film formation technology (such as the formation of Al thin film) and etching technology (for example, the formation of a comb-shaped electrode pattern from the above Al thin film) are combined, and these technologies are repeatedly used as necessary to obtain a desired SAW device device
This is done by forming various films (for example, films having different SAW propagation velocities, films having a positive or negative temperature coefficient, etc.), conductive films (for example, comb-shaped electrodes, wiring), etc., which should form a pattern.

【0012】一般に、ウエハ上に上記した絶縁膜、金属
膜等のデバイスを構成すべきパターンを積層ないし形成
した場合には、該絶縁膜や金属膜は形成後の内部応力を
有し、および/又はこれらがウエハ表面ないし内部に応
力を与えることとなり、該応力と他のウエハ部分由来の
応力との不均衡に基づき、素子形成過程ないし素子形成
後においてウエハ自身に「反り」が生ずる傾向がある。
このような「反り」の程度は、一般に、ウエハの材料、
サイズ、素子形成プロセス等に依存するとされている。
In general, when patterns such as the above-mentioned insulating film and metal film that form a device are laminated or formed on a wafer, the insulating film and the metal film have internal stress after formation, and / or Alternatively, these give stress to the surface or inside of the wafer, and there is a tendency that the wafer itself "warps" after the element formation process or after the element formation based on the imbalance between the stress and the stress derived from other wafer portions. .
The extent of such "warpage" is generally determined by the material of the wafer,
It is said that it depends on the size, the element forming process, and the like.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】SAW素子を上記ウエ
ハ上に形成しようとする場合、例えばこのウエハの「反
り」が大きい場合、または「反り」の程度が不明な場合
には、該素子の製造工程において、ウエハ上(ないし圧
電体層/ウエハまたは圧電体層/ダイヤモンド層/ウエ
ハ構造を有する積層体上)に形成された櫛形電極の形状
が、該「反り」により変動し、前述したf=V/λの関
係から決定される中心周波数fが、所定の設計値からず
れてしまうという問題が生ずる。更には、加工中のウエ
ハの「反り量」がより大きな場合には、フォトレジスト
の解像度ないし焦点深度によっては、フォトリソグラフ
ィによるサブミクロン・レベルでの櫛形電極の形成自体
が困難となる場合もあり得る。
When an SAW element is to be formed on the above-mentioned wafer, for example, when the "warp" of this wafer is large or the degree of "warp" is unknown, the manufacture of the element is performed. In the process, the shape of the comb-shaped electrode formed on the wafer (or the piezoelectric layer / wafer or the laminated body having the piezoelectric layer / diamond layer / wafer structure) varies due to the “warp”, and the above-mentioned f = There arises a problem that the center frequency f determined from the relationship of V / λ deviates from a predetermined design value. Furthermore, when the "warp amount" of the wafer being processed is larger, it may be difficult to form the comb-shaped electrode at the submicron level by photolithography depending on the resolution or depth of focus of the photoresist. obtain.

【0014】一般に、比帯域幅(△f/f;fは中心周
波数;中心周波数fからシグナル強度が3dB小さくな
る周波数をそれぞれf1 およびf2 とした場合に、△f
=|f2 −f1 |)が0.3%以下の狭帯域フィルタで
は、中心周波数fのばらつきが可能な限り小さいことが
望ましく、例えば、水晶を用いた狭帯域フィルタでは、
最終製品の中心周波数fのばらつきは50ppm以内と
されている(Appl. Phys. Lett.,39(1),40
(1981))。
In general, when the ratio bandwidth (Δf / f; f is the center frequency; the frequencies at which the signal intensity is reduced by 3 dB from the center frequency f is f 1 and f 2 respectively), Δf
= | F 2 −f 1 |) is 0.3% or less, it is desirable that the variation of the center frequency f is as small as possible. For example, in a narrowband filter using quartz,
The variation of the center frequency f of the final product is within 50 ppm (Appl. Phys. Lett., 39 (1), 40.
(1981)).

【0015】しかしながら、パイレックスガラス、シリ
コン、サファイヤ、ダイヤモンド等からなる基板の上
に、酸化亜鉛、窒化アルミニウム等の圧電体を配置して
なる多層構造のSAWフィルタにおいては、各層の位相
速度の差異に基づき、多層構造の位相速度は圧電体の膜
厚により変化する傾向がある。従って、多層構造の材料
を用いたSAW共振子の製造ロットのばらつきは、水晶
等の単一材料を用いたSAW共振子に比ベて一般に大き
くなり、例えば、ZnO/ダイヤモンド多層構造を有す
る1.5GHz帯のSAW共振子のばらつきは、従来よ
り数MHz〜数十MHz(0.05〜数%)程度の変動
となっていた。
However, in a SAW filter having a multi-layer structure in which a piezoelectric material such as zinc oxide or aluminum nitride is arranged on a substrate made of Pyrex glass, silicon, sapphire, diamond or the like, there is a difference in phase velocity between layers. Therefore, the phase velocity of the multilayer structure tends to change depending on the film thickness of the piezoelectric body. Therefore, the variation in the manufacturing lot of the SAW resonator using the multi-layered material is generally larger than that of the SAW resonator using the single material such as quartz crystal. The variation of the SAW resonator in the 5 GHz band has been a variation of about several MHz to several tens of MHz (0.05 to several%) in the past.

【0016】したがって、従来、例えば狭帯域用の周波
数フィルタとして使用すべきSAW素子を得ようとする
場合には、所望のSAW素子の製造工程が終了した後、
該素子の周波数を微調整(post-fabrication adjustmen
t )する必要があった。
Therefore, conventionally, in order to obtain a SAW element to be used as a frequency filter for a narrow band, for example, after the manufacturing process of a desired SAW element is completed,
Post-fabrication adjustmen
t) had to.

【0017】このような微調整法の典型的な例として
は、水晶を用いた500MHz帯のSAW素子におい
て、該素子の形成後に、(CF4 +O2 )ガスに基づく
プラズマを用いたドライエッチングにより、SAW周波
数の微調整を行うことが知られている(Appl. Phys. Le
tt,39(1),40頁(July1,1981))。水晶
を用いたSAW素子の製造プロセス上の中心周波数の
「ずれ」は、通常300ppm程度とされているが、こ
のような周波数調整法によれば最大500ppm程度の
周波数を変化させることができ、最終的には「ずれ」の
程度を50ppm以内にできるとされている。このプラ
ズマ・エッチングによる周波数調整法はSAW素子製造
工程に導入されており、該素子の歩留りの向上に実際に
寄与している。
As a typical example of such fine adjustment method, in a 500 MHz band SAW element using quartz, dry etching using plasma based on (CF 4 + O 2 ) gas is performed after the element is formed. , SAW frequency is known to be finely adjusted (Appl. Phys. Le
tt, 39 (1), p. 40 (July 1, 1981)). The "deviation" of the center frequency in the manufacturing process of the SAW element using crystal is usually about 300 ppm, but such a frequency adjustment method can change the frequency of about 500 ppm at the maximum. It is said that the degree of "deviation" can be controlled within 50 ppm. This frequency adjustment method by plasma etching has been introduced into the SAW element manufacturing process, and actually contributes to the improvement of the yield of the element.

【0018】しかしながら、このプラズマ・エッチング
法では500ppmを越える「ずれ」の微調整は困難で
ある。したがって、例えば、数%程度のずれが予想され
る1.0GHz以上の高周波SAW素子(通常、SiO
2 /ZnO/ダイヤモンド;あるいはZnO/サファイ
ア等の多層構造を有する)においては、このプラズマ・
エッチング法のみを用いた中心周波数の微調整は困難で
ある。更には、このプラズマ・エッチング法において
は、プラズマが圧電体にダメージを与える場合があった
り、また、エッチング速度を小さくした場合には、フッ
化炭素(fluorinecarbon )を含有するポリマーフィル
ムの生成による不均一なエッチングが生じ易くなる傾向
がある。
However, with this plasma etching method, it is difficult to finely adjust the "deviation" exceeding 500 ppm. Therefore, for example, a high frequency SAW element of 1.0 GHz or more (usually SiO
2 / ZnO / diamond; or a multilayer structure of ZnO / sapphire, etc.)
Fine adjustment of the center frequency using only the etching method is difficult. Furthermore, in this plasma etching method, the plasma may damage the piezoelectric body, and when the etching rate is reduced, the formation of a polymer film containing fluorocarbon does not occur. Uniform etching tends to occur easily.

【0019】上記プラズマ・エッチング法のエッチング
速度調整の困難性を改良した方法として、重イオン(X
+ )衝撃に基づくトリミング(frequency trimming)
を利用するSAW素子の周波数の精密な微調整法が提案
されている(IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferr
oelectrics and Frequency Control,Vol.41,No.
5,694頁(Sep.1994))。しかしながら、この
方法においては、製造したSAW素子を1個づつ真空チ
ャンバ内のホルダーに装着し、該素子の周波数応答をモ
ニターしつつ該素子を重イオン衝撃する必要があるた
め、周波数の微調整がやや煩雑となる。
As a method for improving the difficulty of adjusting the etching rate of the plasma etching method, heavy ion (X
e + ) Impact trimming (frequency trimming)
A precise fine adjustment method of the frequency of the SAW element using the sine wave has been proposed (IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferr
oelectrics and Frequency Control, Vol.41, No.
5, 694 (Sep. 1994)). However, in this method, it is necessary to mount the manufactured SAW elements one by one on the holder in the vacuum chamber and to subject the elements to heavy ion bombardment while monitoring the frequency response of the elements. It becomes a little complicated.

【0020】本発明の目的は、上記した従来技術におけ
る問題点を解消したSAW素子基板およびその製造方法
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a SAW element substrate and a method of manufacturing the SAW element substrate, which solves the above problems in the prior art.

【0021】本発明の他の目的は、特に多層構造を有す
るSAW素子ないしSAW共振子の周波数を効果的に調
整可能なSAW素子基板およびその製造方法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a SAW element substrate and a method of manufacturing the same, in which the frequency of a SAW element or a SAW resonator having a multilayer structure can be effectively adjusted.

【0022】本発明の更に他の目的は、SAW素子を構
成している基材の「反り」を調整することにより、SA
Wの中心周波数を調整可能なSAW素子基板およびその
製造方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to adjust the "warp" of the base material constituting the SAW element to obtain SA.
An object of the present invention is to provide a SAW element substrate whose W center frequency can be adjusted and a manufacturing method thereof.

【0023】本発明の更に他の目的は、簡便な周波数調
整が可能なSAW素子基板およびその製造方法を提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to provide a SAW element substrate capable of simple frequency adjustment and a method of manufacturing the same.

【0024】[0024]

【課題を解決する手段】本発明者は鋭意研究の結果、S
AW素子のデバイス・パターンを既に形成してなるデバ
イス加工用基板(ウェハ等)においては、該基板の「反
り量」をコントロールする「歪み層」を、SAW素子パ
ターン形成面と反対側の面に積極的に導入することが、
該基板の「反り」の軽減に極めて効果的であるのみなら
ず、SAW素子の周波数調整の手段としても極めて効果
的なことを見出した。
As a result of earnest research, the present inventor has found that S
In a device processing substrate (wafer, etc.) on which a device pattern of an AW element has already been formed, a "strained layer" for controlling the "warp amount" of the substrate is provided on the surface opposite to the SAW element pattern forming surface. Positive introduction,
It has been found that not only is it extremely effective in reducing the "warpage" of the substrate, but it is also extremely effective as a means for adjusting the frequency of the SAW element.

【0025】本発明の表面弾性波素子基板は上記知見に
基づくものであり、より詳しくは、デバイス加工用基板
上に;該基板上に配置された圧電体層と、該圧電体層に
接触するように配置された電極層とを少なくとも含む表
面弾性波素子のデバイス・パターンが形成されてなり、
且つ、前記デバイス加工用基板の表面弾性波素子デバイ
ス・パターン形成面と反対の面側に、該基板の「反り
量」を低減する歪み層が形成されていることを特徴とす
るものである。
The surface acoustic wave device substrate of the present invention is based on the above-mentioned findings, and more specifically, it is on a device processing substrate; a piezoelectric layer disposed on the substrate and in contact with the piezoelectric layer. A device pattern of a surface acoustic wave device including at least an electrode layer arranged as described above,
In addition, a strained layer that reduces the “warpage amount” of the substrate is formed on the surface of the device processing substrate opposite to the surface acoustic wave device device pattern forming surface.

【0026】本発明によれば、更に、デバイス加工用基
板のデバイス・パターン形成用面側に;該基板上に配置
された圧電体層と、該圧電体層に接触するように配置さ
れた電極層とを少なくとも含む表面弾性波素子のデバイ
ス・パターンを形成した後、前記表面弾性波素子デバイ
ス・パターン形成面と反対側のデバイス加工用基板面側
に、該基板の「反り量」を低減する歪み層を形成するこ
とを特徴とする表面弾性波素子基板の製造方法が提供さ
れる。
According to the present invention, further, on the device pattern forming surface side of the device processing substrate; the piezoelectric layer disposed on the substrate, and the electrode disposed so as to contact the piezoelectric layer. After forming a device pattern of a surface acoustic wave device including at least a layer, reduce the "warp amount" of the substrate on the device processing substrate surface side opposite to the surface acoustic wave device device pattern forming surface. There is provided a method for manufacturing a surface acoustic wave device substrate, which comprises forming a strained layer.

【0027】[0027]

【作用】これに対して、本発明のSAW素子基板におい
ては、SAW素子のデバイス・パターン形成面と反対の
面側に、該基板の「反り量」をコントロールする機能を
有する「歪み層」を積極的に導入することにより、SA
W中心周波数の微調整を極めて容易なものとしている。
On the other hand, in the SAW element substrate of the present invention, a "strain layer" having a function of controlling the "warp amount" of the substrate is provided on the surface of the SAW element opposite to the device pattern forming surface. By actively introducing SA
Fine adjustment of the W center frequency is extremely easy.

【0028】以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本
発明を詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary.

【0029】(SAW素子)本発明のSAW素子の一態
様を示す模式断面図たる図1を参照して、半導体材料を
少なくとも一部に含むデバイス加工用基板(例えば、シ
リコンウェハ)1のデバイス形成用面1a側の上に、ダ
イヤモンド層12と、該ダイヤモンド層12上に配置さ
れた櫛型電極13と、該櫛型電極13上に配置された圧
電体層14とからなるSAW素子15が配置されてい
る。本発明のSAW素子基板16は、このようなSAW
素子15と、前記した基板1とからなる。本発明におい
ては、上記デバイス加工用基板1の、上記SAW素子形
成面1aと反対の面1b側には、該基板1の中心周波数
を制御するための「歪み層」2が形成されてなる。
(SAW Element) Referring to FIG. 1 which is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the SAW element of the present invention, device formation of a device processing substrate (for example, a silicon wafer) 1 containing a semiconductor material in at least a part thereof. A SAW element 15 including a diamond layer 12, a comb-shaped electrode 13 arranged on the diamond layer 12, and a piezoelectric layer 14 arranged on the comb-shaped electrode 13 is arranged on the working surface 1a side. Has been done. The SAW element substrate 16 of the present invention is used for such a SAW.
It comprises the element 15 and the substrate 1 described above. In the present invention, a "strained layer" 2 for controlling the center frequency of the substrate 1 is formed on the surface 1b of the device processing substrate 1 opposite to the SAW element formation surface 1a.

【0030】上記した図1の態様のSAW素子基板は、
図2に示すように、材料基板1(図2(a))のデバイ
ス・パターン形成面1a側に、上記したSAW素子パタ
ーン15を形成し(図2(b))、該デバイス・パター
ン形成面1aと反対側の裏面1b側に対して、更に、後
述するような所定の研削加工を施すことにより、積極的
に「歪み層」2を導入してなる(図2(c))。
The SAW element substrate of the embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the SAW element pattern 15 is formed on the device pattern forming surface 1a side of the material substrate 1 (FIG. 2 (a)) (FIG. 2 (b)), and the device pattern forming surface is formed. The "strained layer" 2 is positively introduced by further performing a predetermined grinding process as will be described later on the back surface 1b side opposite to the side 1a (FIG. 2 (c)).

【0031】上記構成を有するAW素子基板において
は、そのデバイス形成用面1a側に形成された所望のS
AW素子パターン(図2(b))の形成に基づく応力
(通常は、ダイヤモンド層12に基づく応力が大部分を
占める)が、裏面1bに積極的に導入された「歪み層」
2に基づく応力により補償されて、SAW素子基板16
の全体としての応力が除去ないし軽減される。
In the AW element substrate having the above structure, the desired S formed on the device forming surface 1a side is formed.
The “strained layer” in which the stress due to the formation of the AW element pattern (FIG. 2B) (usually the stress due to the diamond layer 12 occupies most) is positively introduced into the back surface 1b.
Compensated by the stress based on 2, the SAW device substrate 16
The stress as a whole is eliminated or reduced.

【0032】本発明のSAW素子基板16においては、
少なくとも該基板の一部が「積層体基板」の形態になっ
ているため、上記「歪み層」2の形成が特に効果的であ
る。すなわち、SAWの伝搬速度は各層の厚みに対して
一般に分散性を有するため、従来のドライエッチング等
の方法を用いる中心周波数の微調整方法を上記「積層体
基板」にそのまま適用したとしても、該微調整の目的を
完全に行うことは困難である。これに対して、本発明に
おいては、SAW素子パターンが形成されている反対側
の面に歪み層を導入することにより、基板全体の「そ
り」を増減ないし調整しているため、中心周波数の効果
的な制御が可能となる。
In the SAW element substrate 16 of the present invention,
The formation of the “strained layer” 2 is particularly effective because at least part of the substrate is in the form of a “laminated substrate”. That is, since the propagation velocity of SAW is generally dispersible with respect to the thickness of each layer, even if the method of finely adjusting the center frequency using a conventional method such as dry etching is directly applied to the “laminate substrate”, It is difficult to achieve the purpose of fine adjustment completely. On the other hand, in the present invention, since the "warpage" of the entire substrate is increased or decreased by introducing the strained layer on the surface on the opposite side where the SAW element pattern is formed, the effect of the center frequency is increased. Control becomes possible.

【0033】(デバイス加工用基板)本発明において
は、デバイス加工用基板を構成する材料として、後述す
る圧電体とSAW伝搬速度が異なる材料、温度係数が異
なる材料が好ましく用いられる。このような基板材料
は、必要に応じて、圧電体を保持する機能を有していて
もよく、および/又は、圧電体を保持する機能を有する
他の材料と組合せて用いてもよい。
(Device Processing Substrate) In the present invention, as a material forming the device processing substrate, a material having a SAW propagation velocity different from that of a piezoelectric body described later and a material having a different temperature coefficient are preferably used. Such a substrate material may have a function of holding the piezoelectric body, and / or may be used in combination with another material having a function of holding the piezoelectric body, if necessary.

【0034】上記「SAW伝搬速度が異なる材料」は、
該伝搬速度が大きい材料であることが好ましい。より具
体的には、SAW素子の入力側電極に高周波を印加して
SAWを励振させ、V=fλ(fは中心周波数、λはS
AWの波長)の関係から求められるSAWの伝搬速度V
(m/min)で、V≧8, 000m/min(更には
V≧10, 000m/min)の材料であることが好ま
しい。上記高周波は、1.0GHz以上(更には1.5
GHz以上)である場合に、特に効果が大きい。SAW
素子は、0次、1次、および2次のモードで使用可能で
あるため、伝搬速度が大きい材料を用いた場合には、設
計の自由度が大きくなる。
The above "materials having different SAW propagation velocities" are
It is preferable that the material has a high propagation velocity. More specifically, a high frequency is applied to the input side electrode of the SAW element to excite the SAW, and V = fλ (where f is the center frequency and λ is S
SAW propagation velocity V obtained from the relationship of (AW wavelength)
(M / min), V ≧ 8,000 m / min (further, V ≧ 10,000 m / min) is preferable. The high frequency is 1.0 GHz or higher (further 1.5
It is particularly effective when the frequency is at least GHz. SAW
Since the element can be used in the 0th, 1st, and 2nd modes, the degree of freedom in design is increased when a material having a high propagation speed is used.

【0035】このような基板を構成する材料の具体例と
しては、例えば、耐熱ガラス(例えば、商品名:パイレ
ックス、米国Corning Glass Works 社製)、シリコン、
サファイヤ、ダイヤモンド等が挙げられる。更に、これ
らの基板材料を支える「他の材料」として、シリコンや
ガラス等を必要に応じて用いてもよい。
Specific examples of the material constituting such a substrate include, for example, heat resistant glass (for example, trade name: Pyrex, manufactured by Corning Glass Works, USA), silicon,
Examples include sapphire and diamond. Further, as the "other material" for supporting these substrate materials, silicon, glass or the like may be used if necessary.

【0036】上記材料からなるデバイス加工用基板ない
しウエハの大きさも特に制限されないが、微細加工装置
への装着が容易な点からは、例えば直径で2インチ〜8
インチ程度の基板が好適に使用可能である。
The size of the device processing substrate or wafer made of the above materials is not particularly limited, but from the viewpoint of easy mounting in a fine processing apparatus, for example, the diameter is 2 inches to 8 inches.
A substrate having a size of about inch can be preferably used.

【0037】該基板の厚みも特に制限されないが、表面
実装の容易性、基板自体の機械的強度/材料コストのバ
ランスの点からは、例えば50μmから1000μm
(1mm)程度の厚みを有する基板が好適に使用可能で
ある。
The thickness of the substrate is not particularly limited, but from the viewpoint of easiness of surface mounting and balance of mechanical strength / material cost of the substrate itself, for example, 50 μm to 1000 μm.
A substrate having a thickness of (1 mm) can be preferably used.

【0038】(SAW素子)本発明において、デバイス
加工用基板1上に形成されるべきSAW素子15の構造
ないし構成は、該基板1上に配置された圧電体層14
と、該圧電体層14に接触するように配置された電極層
13とを含む限り、特に制限されない。大きなSAW伝
播速度(すなわち、高い動作周波数)が容易に得られる
点からは、デバイス加工用基板1と電極層13との間、
あるいはデバイス加工用基板1と圧電体層14との間
に、ダイヤモンド層12が配置されていることが好まし
い。
(SAW Element) In the present invention, the structure or configuration of the SAW element 15 to be formed on the device processing substrate 1 is the piezoelectric layer 14 disposed on the substrate 1.
And the electrode layer 13 arranged so as to be in contact with the piezoelectric layer 14 are not particularly limited. From the viewpoint of easily obtaining a large SAW propagation velocity (that is, a high operating frequency), between the device processing substrate 1 and the electrode layer 13,
Alternatively, the diamond layer 12 is preferably arranged between the device processing substrate 1 and the piezoelectric layer 14.

【0039】(ダイヤモンド)本発明において、上記し
たSAW素子15を構成するダイヤモンド層12として
は、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、および
/又はエピタキシャル成長させたダイヤモンドのいずれ
も使用可能である。SAW素子15の形成の容易性、な
いしダイヤモンド/基板(ないし保持)材料構造の「反
り」コントロールの容易性の点からは、ダイヤモンド層
12の厚さは、10〜50μm程度、更には10〜20
μm程度であることが好ましい。
(Diamond) In the present invention, as the diamond layer 12 constituting the above SAW element 15, any of single crystal diamond, polycrystalline diamond, and / or epitaxially grown diamond can be used. From the viewpoint of easy formation of the SAW element 15 and easy control of “warpage” of the diamond / substrate (or holding) material structure, the diamond layer 12 has a thickness of about 10 to 50 μm, more preferably 10 to 20 μm.
It is preferably about μm.

【0040】本発明において、ダイヤモンド(薄)膜の
成長方法は、特に制限されない。より具体的には例え
ば、該成長方法として、CVD(化学的気相成長)法、
マイクロ波プラズマCVD法、PVD(物理的気相成
長)法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズ
マジェット法、火炎法および熱フィラメント法等の公知
の方法が使用可能である。
In the present invention, the method for growing the diamond (thin) film is not particularly limited. More specifically, for example, as the growth method, a CVD (chemical vapor deposition) method,
Known methods such as a microwave plasma CVD method, a PVD (physical vapor deposition) method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma jet method, a flame method and a hot filament method can be used.

【0041】(圧電体層)本発明において、SAW素子
を構成する圧電体層14としては、ZnO、AlN、水
晶、LiNbO3 、LiTaO3 等の公知の圧電体を特
に制限なく使用することが可能である。
(Piezoelectric layer) In the present invention, as the piezoelectric layer 14 constituting the SAW element, a known piezoelectric such as ZnO, AlN, quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 can be used without particular limitation. Is.

【0042】この圧電体層14の厚さは、圧電体の種類
および/又は目的とする表面弾性波素子の特性(中心周
波数、比帯域幅、温度特性等)に応じて、適宜選択する
ことができる。
The thickness of the piezoelectric layer 14 can be appropriately selected according to the type of the piezoelectric body and / or the desired characteristics of the surface acoustic wave device (center frequency, specific bandwidth, temperature characteristics, etc.). it can.

【0043】上記圧電体の成膜方法は、特に制限されな
い。より具体的には例えば、該成膜方法として、CVD
(化学的気相成長)法、マイクロ波プラズマCVD法、
PVD(物理的気相成長)法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法等の公知の方法を、特に制限なく使
用することができる。均一性、量産性ないし圧電特性の
点からは、スパッタリング法(特にRFマグネトロン・
スパッタリング法)が好ましく用いられる。
The method of forming the film of the piezoelectric material is not particularly limited. More specifically, for example, as the film forming method, CVD
(Chemical vapor deposition) method, microwave plasma CVD method,
Known methods such as PVD (Physical Vapor Deposition) method, sputtering method, and ion plating method can be used without particular limitation. From the viewpoint of uniformity, mass productivity or piezoelectric characteristics, the sputtering method (especially RF magnetron
The sputtering method) is preferably used.

【0044】(SAW素子の態様)図3〜6に、本発明
におけるSAW素子15の層構成例の部分模式断面図を
示す。
(Aspect of SAW Element) FIGS. 3 to 6 are partial schematic sectional views showing an example of the layer structure of the SAW element 15 in the present invention.

【0045】図3を参照して、この態様においては、シ
リコン基板1上に配置されたSAW素子15は、該シリ
コン基板1上に配置されたダイヤモンド層12と、該ダ
イヤモンド層12上に配置された電極層13と、該電極
層13上に配置された圧電体層14とからなる。
With reference to FIG. 3, in this embodiment, the SAW element 15 arranged on the silicon substrate 1 is arranged on the diamond layer 12 arranged on the silicon substrate 1, and on the diamond layer 12. The electrode layer 13 and the piezoelectric layer 14 disposed on the electrode layer 13.

【0046】一方、図4の態様のSAW素子において
は、上記電極層13が(ダイヤモンド層12と圧電体層
14との間ではなく)圧電体層14の上に配置されてい
る以外は、図3の態様と同様である。
On the other hand, in the SAW element of the embodiment shown in FIG. 4, except that the electrode layer 13 is arranged on the piezoelectric layer 14 (not between the diamond layer 12 and the piezoelectric layer 14). This is the same as the third aspect.

【0047】図5および6は、上記した構成に加えて、
後述する短絡用電極(必要に応じて配置される電極)を
配置した構成を示す。すなわち、図5の態様において
は、電極層13が配置された圧電体層14の面と反対側
の該圧電体層14の面(圧電体層14の上面)側に、短
絡用電極17が配置されている。
FIGS. 5 and 6 show, in addition to the above configuration,
The structure which has arrange | positioned the electrode for short circuits (electrode arrange | positioned as needed) mentioned later is shown. That is, in the embodiment of FIG. 5, the short-circuit electrode 17 is arranged on the surface of the piezoelectric layer 14 (the upper surface of the piezoelectric layer 14) opposite to the surface of the piezoelectric layer 14 on which the electrode layer 13 is arranged. Has been done.

【0048】一方、図6の態様においては、ダイヤモン
ド層12と圧電体層14との間に、該圧電体層14を介
して電極層13と対向するように、短絡用電極17が配
置されている。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 6, the short-circuit electrode 17 is arranged between the diamond layer 12 and the piezoelectric layer 14 so as to face the electrode layer 13 with the piezoelectric layer 14 interposed therebetween. There is.

【0049】(電極層)本発明においてSAW素子を構
成する電極層13の形状ないし構造としては、公知のも
のを特に制限なく使用することが可能である。また、該
電極層を構成する材料は、導電性材料である限り、特に
制限されない。バルク波への変換の点からは、Al(ア
ルミニウム)が特に好ましく使用可能である。
(Electrode Layer) As the shape or structure of the electrode layer 13 constituting the SAW element in the present invention, known ones can be used without particular limitation. Further, the material forming the electrode layer is not particularly limited as long as it is a conductive material. From the viewpoint of conversion to bulk waves, Al (aluminum) can be used particularly preferably.

【0050】電極層の厚さは、SAW素子の電極として
の機能を発揮する限り特に制限されないが、100〜3
000オングストローム程度(更には100〜500オ
ングストローム程度)であることが好ましい。
The thickness of the electrode layer is not particularly limited as long as it functions as an electrode of the SAW element, but it is 100 to 3
It is preferably about 000 angstroms (more preferably about 100 to 500 angstroms).

【0051】上記電極層の構造としては、いわゆる「櫛
型電極」(interdigital transducer 、「IDT」と略
称される)が好適に使用可能である。
As the structure of the electrode layer, a so-called "comb electrode" (interdigital transducer, abbreviated as "IDT") can be preferably used.

【0052】櫛型電極の平面形状は、該電極としての機
能を発揮する限り特に制限されないが、図7に模式平面
図を示すような、いわゆるシングル電極、図8に模式平
面図を示すようなダブル電極等が好適に使用可能であ
る。
The planar shape of the comb-shaped electrode is not particularly limited as long as it exhibits the function as the electrode, but a so-called single electrode as shown in FIG. 7 is a so-called single electrode, and a schematic plan view is as shown in FIG. A double electrode or the like can be preferably used.

【0053】本発明においては、上記した電極構造の
他、公知の電極構造(例えば、特開平7−58581号
公報記載の電極構造)を特に制限なく使用することが可
能である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned electrode structure, a known electrode structure (for example, the electrode structure described in JP-A-7-58581) can be used without particular limitation.

【0054】(短絡用電極)本発明のSAW素子におい
て、必要に応じて設けられる短絡用電極17は、電界を
等電位とすることにより、該素子のSAW特性を変化さ
せる機能を有する電極である。この短絡用電極17は、
通常、電極層13が配置された圧電体層14の面と反対
側の該圧電体層14の面(すなわち、圧電体層14を介
して電極層13と対向する面;図5の態様においては、
圧電体層14の上面)に配置することが好ましい。
(Short-Circuiting Electrode) In the SAW element of the present invention, the short-circuiting electrode 17 provided as needed is an electrode having a function of changing the SAW characteristic of the element by making the electric field equipotential. . This short-circuiting electrode 17 is
Usually, the surface of the piezoelectric layer 14 opposite to the surface of the piezoelectric layer 14 on which the electrode layer 13 is arranged (that is, the surface facing the electrode layer 13 with the piezoelectric layer 14 interposed therebetween; in the embodiment of FIG. 5) ,
It is preferably arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 14.

【0055】短絡用電極は、金属(薄)膜(例えば、A
l、Au、Al−Cu等)から構成されていることが好
ましい。短絡用電極17は、上記した櫛型電極とは異な
る機能を有するため、該短絡用電極を構成する材料は、
必ずしも櫛型電極の材料と同一である必要はない。
The short-circuit electrode is a metal (thin) film (for example, A
1, Au, Al—Cu, etc.). Since the short-circuit electrode 17 has a function different from that of the comb-shaped electrode described above, the material forming the short-circuit electrode is
It does not necessarily have to be the same as the material of the comb electrodes.

【0056】短絡用電極17の厚さは、該電極としての
機能を発揮する限り特に制限されないが、100〜30
00オングストローム程度(更には100〜500オン
グストローム程度)であることが好ましい。
The thickness of the short-circuiting electrode 17 is not particularly limited as long as it exhibits the function as the electrode, but it is 100 to 30.
It is preferably about 00 angstroms (more preferably about 100 to 500 angstroms).

【0057】この短絡用電極は、例えば、上記した櫛型
電極と同様の占有面積を有する「ベタ電極」の平面形状
を有することが好ましい。
It is preferable that this short-circuiting electrode has, for example, a planar shape of a "solid electrode" having the same occupied area as the above comb-shaped electrode.

【0058】(SAW素子のデバイス・パターン)本発
明のSAW素子基板においては、上記SAW素子のデバ
イス・パターンは、1つのSAW素子チップに対応する
ものであってもよく、また複数のSAW素子チップに対
応するものであってもよい。
(Device Pattern of SAW Element) In the SAW element substrate of the present invention, the device pattern of the SAW element may correspond to one SAW element chip or a plurality of SAW element chips. May correspond to.

【0059】上記「歪み層」(「歪み層」においては、
通常、結晶格子が乱されて少なくとも部分的にアモルフ
ァス状となっている)は、光学顕微鏡観察または電子顕
微鏡観察により確認することが可能である。「歪み層」
の厚さは、半導体材料基板1ないしSAW素子15を構
成する材料の種類、厚さ(例えば、ダイヤモンド層12
の厚さ)等によっても異なるが、通常5μm〜30μm
程度であることが好ましい。
The above "strained layer" (in the "strained layer",
Usually, the crystal lattice is disturbed and at least partially becomes amorphous) can be confirmed by optical microscope observation or electron microscope observation. "Strained layer"
The thickness of the semiconductor material substrate 1 to the SAW element 15 depends on the type and thickness (for example, the diamond layer 12).
Thickness), but usually 5 μm to 30 μm
It is preferably about the same.

【0060】SAW素子基板裏面1bの粗さは、JIS
B 0601−1970に規定されるRmax 、Ra
により定量的に評価することが可能である。これらの裏
面1b粗さの程度、または「歪み層」2の厚さと、SA
W素子基板16に導入されるべき「反り」δとの関係を
利用して、該「反り量」δの制御を行うことも可能であ
る。
The roughness of the back surface 1b of the SAW element substrate is JIS
It is possible to quantitatively evaluate by R max , Ra, etc. defined in B0601-1970. The degree of roughness of the back surface 1b or the thickness of the "strained layer" 2 and SA
It is also possible to control the “warp amount” δ by utilizing the relationship with the “warp” δ to be introduced into the W element substrate 16.

【0061】(反り量の測定)本発明において基板の
「反り量」δを測定する方法は特に制限されず、機械的
接触法や光学的方法(例えば、ニュートンリング法)等
を使用することが可能である。
(Measurement of Warp Amount) In the present invention, the method of measuring the “warp amount” δ of the substrate is not particularly limited, and a mechanical contact method, an optical method (for example, Newton ring method) or the like may be used. It is possible.

【0062】精度および再現性の点からは、「反り量」
δは機械的接触法により測定することが好ましい。この
機械的接触法においては、市販の「反り計」(例えば東
京精密(株)製の「そり計」、商品名:SURFCO
M)が好適に使用可能である。この「そり計」(SUR
FCOM)を用いた場合、ウエハの一表面を研削処理し
た後の該ウエハの「反り」δ(図9または10)は、以
下のようにして評価可能である(IEEE TRANSACTIONS ON
COMPONENTS, HYBRIDS AND MANUFACTURING TECHNOLOGY,
Vol.13 (No.3), p528-533, SEPTEMBER 1990参照) 。
In terms of accuracy and reproducibility, "warpage amount"
δ is preferably measured by a mechanical contact method. In this mechanical contact method, a commercially available “warp meter” (for example, “Swarf meter” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., trade name: SURFCO)
M) can be preferably used. This "sled meter" (SUR
When FCOM) is used, the “warp” δ (FIG. 9 or 10) of the wafer after grinding one surface of the wafer can be evaluated as follows (IEEE TRANSACTIONS ON
COMPONENTS, HYBRIDS AND MANUFACTURING TECHNOLOGY,
Vol.13 (No.3), p528-533, SEPTEMBER 1990)).

【0063】<機械的接触法による「反り量δ」の測定
法>基準面に、「反り量」を測定すべき基板をセット
し、該基板の端から直線状に上記「そり計」の針(プロ
ーブ)を走査させて、針の上下変位を測定する。このよ
うにして求めた上下変位の最大値を、「反り量」δとす
る。
<Measurement Method of “Warp Amount δ” by Mechanical Contact Method> A substrate on which the “warp amount” is to be measured is set on the reference plane, and the needle of the “warpage meter” is linearly formed from the end of the substrate. Scan the (probe) and measure the vertical displacement of the needle. The maximum value of the vertical displacement thus obtained is referred to as “warpage amount” δ.

【0064】上記により測定された反り量δは、下記式
(1)で表すことができる。
The amount of warpage δ measured as described above can be expressed by the following equation (1).

【0065】 δ={σ・ r2 ・3( 1−υ)・df /Es }・ (1/ds 2 )=K・ (1/d s 2 )…(1) 上記(1)式中、δはウエハの「反り」、σはストレ
ス、rはウエハ半径、Es はヤング率、υはポアソン
比、df は歪み層(加工変質層)の厚さ、ds はウエハ
の最終の厚さ、をそれぞれ示す。また、上記Kは、地表
面因子(ground surface factor)と称される係数であ
り、ウエハの「反り」の尺度として用いられる。
Δ = {σ · r2 ・ 3 (1-υ) ・ df/ Es} ((1 / ds 2) = K ・ (1 / d s 2) ... (1) In the above formula (1), δ is the “warp” of the wafer, and σ is the stress.
Where r is the wafer radius and EsIs Young's modulus and υ is Poisson
Ratio, dfIs the thickness of the strained layer (work-affected layer), dsIs a wafer
The final thickness of each is shown. The above K is the surface of the earth.
A factor called the ground surface factor
And is used as a measure of wafer "warpage".

【0066】上記(1)式を利用すれば、上記した研削
処理により、所定のウエハ(直径および厚さ)に所定の
反り量δを導入することが容易となる。
By using the above equation (1), it becomes easy to introduce a predetermined warpage amount δ into a predetermined wafer (diameter and thickness) by the above-mentioned grinding process.

【0067】上記反り量δは、ニュートンリング法を利
用した光干渉方式(斜入射)のフラットネステスター
(例えば、株式会社ニデック製、商品名:高精度デジタ
ルフラットネステスターT−90A、光源:He−Ne
レーザ、6328オングストローム、5mW)を用い
て、以下の方法で測定することが可能である。
The warpage amount δ is determined by the optical interference type (oblique incidence) flat nester utilizing the Newton ring method (for example, manufactured by NIDEK CORPORATION, trade name: high precision digital flat nester T-90A, light source: He). -Ne
Laser, 6328 angstrom, 5 mW) can be used for the measurement by the following method.

【0068】<光学的方法による「反り量δ」の測定法
>基準面からの反射光と、「反り量」を測定すべき基板
表面からの反射光との光路差に基づく位相のずれにより
発生する干渉縞の数(m)を数えて、δ=(m・λ)/
2cosy(m:干渉縞の数、λ:レーザの波長、y:
基準面と基板面との立体角)の関係からδを求める。
<Measurement Method of “Warp Amount δ” by Optical Method> It occurs due to the phase shift based on the optical path difference between the reflected light from the reference surface and the reflected light from the substrate surface whose “warp amount” is to be measured. The number of interference fringes (m) to be counted is δ = (m · λ) /
2 cosy (m: number of interference fringes, λ: laser wavelength, y:
Δ is obtained from the relationship of the solid angle between the reference plane and the substrate plane.

【0069】(歪み層の形成法)本発明においては、S
AW素子基板16の裏面1b側に所定の「歪み層」2が
導入可能である限り、該「歪み層」を形成する方法は特
に制限されない。簡便さの点からは、該「歪み層」2の
導入方法として研削処理法を用いることが好ましい。こ
の研削処理法の具体例としては、公知のウエハ裏面のラ
ッピング処理法、グラインディング処理等が挙げられ
る。
(Method for forming strained layer) In the present invention, S
The method for forming the “strained layer” is not particularly limited as long as the predetermined “strained layer” 2 can be introduced on the back surface 1b side of the AW element substrate 16. From the viewpoint of simplicity, it is preferable to use a grinding method as a method for introducing the “strained layer” 2. Specific examples of this grinding method include a known lapping method on the back surface of the wafer, grinding processing and the like.

【0070】片面のみ「歪み層」を正確かつ均一に導入
する点からは、本発明においてはグラインデイング処理
が好ましく用いられる。特開昭63−144966号公
報に記載の研削工具(例えば、レジンボンドダイヤモン
ドホイール)を用いたバックグラインディング処理法が
特に好適に使用できる。
From the viewpoint of accurately and uniformly introducing the "strained layer" on only one side, the grinding process is preferably used in the present invention. The back grinding method using a grinding tool (for example, a resin bond diamond wheel) described in JP-A-63-144966 can be particularly preferably used.

【0071】(研削工具)本発明の歪み層形成において
好適に使用可能なダイヤモンド研削工具(砥石)は、ダ
イヤモンド砥粒と、充填材とを結合剤で固めた構成を有
する工具である。
(Grinding Tool) A diamond grinding tool (grinding stone) that can be suitably used in the strained layer formation of the present invention is a tool having a structure in which diamond abrasive grains and a filler are fixed with a binder.

【0072】上記ダイヤモンド砥粒は研削に実質的に寄
与する成分であり、その大きさ(粒度)は、#2000
〜#4000程度であることが好ましい(#3000が
平均直径約3μmの粒度に対応する。このような粒度の
規定の詳細については、JISR6001−1956を
参照することができる)。該ダイヤモンド砥粒の集中度
(concentration )は60〜90程度(更には70〜8
0程度)であることが好ましい。ここに「集中度」と
は、ダイヤモンド研削工具中に占めるダイヤモンド砥粒
の割合であり、通常、研削工具の体積中に含まれる砥粒
率(ダイヤモンド砥粒の合計体積÷研削工具の体積)で
「25体積%」を「100」として表す。
The above diamond abrasive grains are components that substantially contribute to grinding, and their size (grain size) is # 2000.
.About. # 4000 is preferable (# 3000 corresponds to a particle size having an average diameter of about 3 .mu.m. For details of the definition of such particle size, JISR6001-1956 can be referred to). The concentration of the diamond abrasive grains is about 60 to 90 (further 70 to 8).
It is preferably about 0). Here, the "concentration degree" is a ratio of diamond abrasive grains in a diamond grinding tool, and is usually an abrasive grain ratio (total volume of diamond abrasive grains ÷ volume of grinding tool) contained in the volume of the grinding tool. "25% by volume" is expressed as "100".

【0073】上記「充填材」は研削工具中における「結
合」に寄与するが、研削には実質的に寄与しない成分で
あり、固体粒子からなる。充填材としては、炭酸カルシ
ウム、アルミナ、炭化ケイ素、銅粉等が使用可能であ
る。研削工具中における充填材の割合(充填材の体積÷
研削工具の体積)は、20〜60体積%程度(更には3
0〜50体積%程度)であることが好ましい。
The above-mentioned "filler" is a component that contributes to "bonding" in the grinding tool but does not substantially contribute to grinding, and is composed of solid particles. As the filler, calcium carbonate, alumina, silicon carbide, copper powder or the like can be used. Ratio of filler in grinding tool (volume of filler ÷
The volume of the grinding tool is about 20 to 60% by volume (further 3
It is preferably about 0 to 50% by volume).

【0074】上記「結合剤」は、上記ダイヤモンド砥粒
と、充填剤とを均一に分布させ、これらを結合させて、
研削工具に一定の形状を付与する成分である。結合剤と
しては、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が好
適に使用可能である。研削工具中における結合剤の割合
(結合剤の体積÷研削工具の体積)は、40〜80体積
%程度(更には50〜70体積%程度)であることが好
ましい。
The above-mentioned "binder" is obtained by uniformly distributing the diamond abrasive grains and the filler and binding them to each other,
It is a component that gives the grinding tool a certain shape. As the binder, resins such as phenol resin and polyimide resin can be preferably used. The ratio of the binder in the grinding tool (volume of binder / volume of grinding tool) is preferably about 40 to 80% by volume (further, about 50 to 70% by volume).

【0075】本発明においては、研削工具はホイール
状、すなわちリング状の形状を有することが好ましい。
このようなリング状の研削工具(ホイール)は、「コの
字」型の断面を有する砥石ヘッドの円周端面に固着され
ることが好ましい(固着の結果、「おわん」のような形
状となるので、カップ型ホイールともいう)。
In the present invention, the grinding tool preferably has a wheel shape, that is, a ring shape.
It is preferable that such a ring-shaped grinding tool (wheel) is fixed to the circumferential end surface of the grindstone head having a “U” -shaped cross section (the result of the fixing is a “bow” shape). Because it is also called a cup-type wheel).

【0076】(バックグラインディング研削)上記した
ダイヤモンド研削工具を用いる「バックグラインディン
グ研削」を用いる場合、上記SAW素子基板への「反
り」の導入は、研削条件(研削速度、砥石を構成するダ
イヤモンド粒の粒度の選択等)の設定によって、精度よ
く制御することが可能である。
(Back Grinding Grinding) When “back grinding” using the diamond grinding tool described above is used, introduction of “warp” into the SAW element substrate depends on grinding conditions (grinding speed, diamond constituting the grindstone). It is possible to control with high accuracy by setting (selection of grain size of grains, etc.).

【0077】例えば、シリコン・ウエハ1上にSAW素
子15を形成する場合、本発明者の検討によれば、図1
1のグラフに示すように、ダイヤモンド砥粒粒度(ない
し結果として生じる「裏面1bの粗さ」)と、SAW素
子の「反り」δの間には直線的関係があることが確認さ
れている。このような関係は、他のSAW素子材料、例
えばGaAs等の化合物半導体からなるSAW素子にお
いても確認されている。本発明者の知見によれば、図1
1の関係は、砥粒粒度を大きくする(即ち、砥石粒径を
小さくする)ことにより、塑性変形性が支配的(脆性変
形性が弱く)なるためと推定されている。したがって、
砥粒の粒度を調整することにより、所望の反り量δを得
ることができる。
For example, when the SAW element 15 is formed on the silicon wafer 1, according to the study of the present inventor,
As shown in the graph of No. 1, it has been confirmed that there is a linear relationship between the diamond grain size (or the resulting “roughness of the back surface 1b”) and the “warpage” δ of the SAW element. Such a relationship has been confirmed in other SAW device materials, for example, SAW devices made of compound semiconductors such as GaAs. According to the knowledge of the present inventor, FIG.
The relationship of 1 is presumed to be because plastic deformability becomes dominant (brittle deformability becomes weak) by increasing the abrasive grain size (that is, decreasing the grindstone grain size). Therefore,
A desired warpage amount δ can be obtained by adjusting the grain size of the abrasive grains.

【0078】更に、本発明者の検討によれば、研削の速
度を調整することにより、所望の反り量δが得られるこ
とが見出されている。
Further, according to the study by the present inventors, it has been found that a desired warpage amount δ can be obtained by adjusting the grinding speed.

【0079】上記したように、研削処理のパラメータ
(砥粒の粒度、研削速度等)の調整により、SAW素子
基板16に、所定の「反り」を生じさせるべき「歪み
層」2を導入することが更に容易となる。
As described above, the "strained layer" 2 for causing a predetermined "warp" to be introduced into the SAW element substrate 16 by adjusting the parameters of the grinding process (grain size of the abrasive grains, grinding speed, etc.). Is even easier.

【0080】(デバイス加工用基板)図12を参照し
て、本発明においては、フォトリソグラフィ工程での焦
点深度等を考慮して、例えば、デバイス加工用基板1上
にSAW素子パターン15を形成(図12(a))した
後、上記デバイス加工用基板1の裏側1b面に「歪み
層」2を導入する(図12(b))ことにより、SAW
素子基板16全体の中心周波数の調整を行うことができ
る。この際、上記した図11のグラフに示すような関係
を用いることにより、所定の「反り量」δの導入が容易
となる。
(Device Processing Substrate) Referring to FIG. 12, in the present invention, the SAW element pattern 15 is formed on the device processing substrate 1 in consideration of the depth of focus in the photolithography process. After performing FIG. 12 (a)), a “strained layer” 2 is introduced into the back surface 1 b surface of the device processing substrate 1 (FIG. 12 (b)), so that the SAW
The central frequency of the entire element substrate 16 can be adjusted. At this time, the use of the relationship as shown in the graph of FIG. 11 makes it easy to introduce a predetermined “warp amount” δ.

【0081】本発明者の検討によれば、例えば、SAW
素子のデバイス・パターン形成過程において気相堆積法
等により薄膜形成した時点で、「反り量」δが2インチ
ウェハで5〜10μm、3インチウェハで10〜20μ
m程度であった場合、シリコンからなる基板に対して
は、#2000程度のダイヤモンド砥粒を用いてバック
グラインディング処理を施すことにより、上記「反り
量」δをほぼ0(δ≦5μm以下程度)とすることが可
能であった。
According to a study by the present inventor, for example, SAW
At the time of forming a thin film by a vapor deposition method or the like in the device / pattern formation process of the element, the “warp amount” δ is 5 to 10 μm for a 2 inch wafer and 10 to 20 μ for a 3 inch wafer.
In the case of about m, the back-grinding process is performed on the substrate made of silicon by using diamond abrasive grains of about # 2000, so that the “warpage amount” δ is almost 0 (δ ≦ 5 μm or less). ) Was possible.

【0082】(「歪み層」形成の時期)本発明において
は、所望のSAW素子パターン15を基板1上に形成す
る前に、上記「歪み層」2aの導入を行ってもよく、ま
た、所望のSAW素子パターン15を実際に基板1上に
形成した後に、「歪み層」2の導入を行ってもよい。更
には、必要に応じて、これらの「SAW素子パターン形
成前の歪み層2aの導入」と、「SAW素子パターン形
成後の歪み層2の導入」とを組合せてもよい。
(Timing of "Strained Layer" Formation) In the present invention, the "strained layer" 2a may be introduced before the desired SAW element pattern 15 is formed on the substrate 1, and is also desired. The “strained layer” 2 may be introduced after the SAW element pattern 15 is actually formed on the substrate 1. Furthermore, these “introduction of the strained layer 2a before forming the SAW element pattern” and “introduction of the strained layer 2 after forming the SAW element pattern” may be combined as necessary.

【0083】(他の周波数調整法との組合せ)上記した
「歪み層」のSAW素子基板の裏面への導入によれば、
SAW素子の周波数の所望の粗調整ないし微調整が可能
となるが、個々のSAW素子に適した周波数微調整ない
しは周波数微調整の容易性の点から、本発明において
は、必要に応じて、このような「歪み層」の導入に基づ
く周波数調整と、他の周波数調整法(例えば、前述した
従来の「プラズマ・エッチングによる周波数調整法」、
「重イオン衝撃による周波数調整法」等)とを組合せて
もよい。
(Combination with other frequency adjusting method) According to the above-mentioned introduction of the "strained layer" to the back surface of the SAW element substrate,
Although it is possible to perform a desired coarse adjustment or fine adjustment of the frequency of the SAW element, in the present invention, if necessary, from the viewpoint of ease of frequency fine adjustment or frequency fine adjustment suitable for each SAW element. Frequency adjustment based on the introduction of such a “strained layer” and other frequency adjustment methods (for example, the above-mentioned conventional “frequency adjustment method by plasma etching”,
“Frequency adjustment method by heavy ion bombardment”, etc.) may be combined.

【0084】以下、実施例により本発明を更に具体的に
説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples.

【0085】[0085]

【実施例】実施例1 (シリコン基板上のSAW素子パターン形成)図13を
参照して、厚さ1mmのシリコン・ウエハ(直径5.0
cm、約2インチ・ウエハ)1の一方の表面上に、メタ
ン濃度2%の水素ガスを用いたマイクロ波プラズマCV
D法により、厚さ35μmのダイヤモンド膜12aを成
長させた(図13(a))。
EXAMPLE 1 (Formation of SAW element pattern on silicon substrate) Referring to FIG. 13, a silicon wafer having a thickness of 1 mm (diameter 5.0
cm, about 2 inches wafer) 1 on one surface of a microwave plasma CV using hydrogen gas with a methane concentration of 2%
A diamond film 12a having a thickness of 35 μm was grown by the D method (FIG. 13A).

【0086】<ダイヤモンド膜形成条件> マイクロ波パワー:150w 反応ガス:CH4 :H2 =2:100 ガス圧力:40mTorr 成膜温度:800℃ このようにして得たダイヤモンド膜12aを、電着ダイ
ヤモンド砥石(ダイヤモンド砥粒の粒度:#2000)
を用いて約20μmの厚さに機械研磨してダイヤモンド
膜12とし、ダイヤモンド/Si基板を得た(図13
(b))。
<Diamond film forming conditions> Microwave power: 150 w Reaction gas: CH 4 : H 2 = 2: 100 Gas pressure: 40 mTorr Film formation temperature: 800 ° C. The diamond film 12 a thus obtained is electrodeposited diamond. Whetstone (diamond grain size: # 2000)
A diamond / Si substrate was obtained by mechanically polishing the diamond film 12 to a thickness of about 20 μm (FIG. 13).
(B)).

【0087】次いで、DCスパッタリング法により、上
記ダイヤモンド/Si基板上に、膜厚が400オングス
トロームとなるようにアルミニウム(Al)薄膜13a
を成長させた(図13(c))。
Then, the aluminum (Al) thin film 13a is formed on the diamond / Si substrate by DC sputtering so as to have a film thickness of 400 Å.
Were grown (FIG. 13 (c)).

【0088】<アルミニウム薄膜形成条件> DCパワー:500w 反応ガス:アルゴン(Ar) ガス圧力:70mTorr 成膜温度:室温 このようにして得たアルミニウム薄膜13aを通常のフ
ォトリソグラフィ工程に供することにより、電極間隔
1.5μm、電極幅500μmの櫛型電極パターンに対
応するレジスト・パターン20を形成した(図13
(d))。該レジスト・パターン20をマスクとして用
いて、上記アルミニウム薄膜13aをリアクティブイオ
ンエッチング(RIE)法によりエッチングして、アル
ミニウム薄膜からなる櫛型電極パターン13を形成した
(図13(e))。
<Aluminum thin film forming conditions> DC power: 500 w Reaction gas: Argon (Ar) Gas pressure: 70 mTorr Film forming temperature: Room temperature The aluminum thin film 13a thus obtained is subjected to a usual photolithography process to form an electrode. A resist pattern 20 corresponding to a comb-shaped electrode pattern having an interval of 1.5 μm and an electrode width of 500 μm was formed (FIG. 13).
(D)). Using the resist pattern 20 as a mask, the aluminum thin film 13a was etched by a reactive ion etching (RIE) method to form a comb-shaped electrode pattern 13 made of an aluminum thin film (FIG. 13 (e)).

【0089】<アルミニウム薄膜エッチング条件> RFパワー:300w 反応ガス:BCl3 ガス圧力:50mTorr エッチング温度:60℃ 次いでレジスト・パターン20を除去して得られた櫛型
電極(13)/ダイヤモンド(12)/Si基板(1)
積層構造の上に、RFマグネトロン・スパッタリング法
によりZnO多結晶体14を膜厚0.3μmとなるよう
に形成した(図14(a))。
<Aluminum thin film etching conditions> RF power: 300 w Reaction gas: BCl 3 gas pressure: 50 mTorr Etching temperature: 60 ° C. Next, the comb pattern electrode (13) / diamond (12) obtained by removing the resist pattern 20. / Si substrate (1)
A ZnO polycrystal 14 was formed on the laminated structure by RF magnetron sputtering so as to have a film thickness of 0.3 μm (FIG. 14A).

【0090】<スパッタリング条件> RFパワー:500w 反応ガス: アルゴン:酸素=1:1 ガス圧力:100mTorr 成膜温度:250℃ 上記により得られたZnO(14)/櫛型電極(13)
/ダイヤモンド(12)/Si基板(1)積層構造の上
に、RFマグネトロン・スパッタリング法によりSiO
2 膜21を膜厚0.5μmとなるように形成した(図1
4(b))。
<Sputtering conditions> RF power: 500 w Reaction gas: Argon: Oxygen = 1: 1 Gas pressure: 100 mTorr Film formation temperature: 250 ° C. ZnO (14) / comb-shaped electrode (13) obtained as described above
/ Diamond (12) / Si substrate (1) layered structure on top of SiO by RF magnetron sputtering
The two films 21 were formed to have a film thickness of 0.5 μm (see FIG. 1).
4 (b)).

【0091】<スパッタリング条件> RFパワー:500w 反応ガス: アルゴン:酸素=1:1 ガス圧力:80mTorr 成膜温度:150℃ 次いで、フォトリソグラフィ技術により、ボンディング
・パッド用の孔に対応するレジストパターン(図示せ
ず)を形成した後、フッ酸(HF)を用いて上記積層構
造を構成するSiO2 膜21およびZnO膜14を選択
的にエッチングすることにより、該積層構造にボンディ
ング・パッド孔22を形成した(図14(c))。
<Sputtering conditions> RF power: 500 w Reaction gas: Argon: Oxygen = 1: 1 Gas pressure: 80 mTorr Film formation temperature: 150 ° C. Then, a resist pattern (corresponding to a hole for a bonding pad is formed by a photolithography technique ( (Not shown) is formed, and then the SiO 2 film 21 and the ZnO film 14 constituting the above laminated structure are selectively etched using hydrofluoric acid (HF) to form bonding pad holes 22 in the laminated structure. Formed (FIG. 14 (c)).

【0092】実施例2 (SAW素子基板の裏面「歪み層」形成)実施例1で作
製したSAW素子基板について、ベクトルネットワーク
アナライザ(VNA横河ヒューレットパッカード(YH
P)製、8719A)を用いた動作特性に基づき、該S
AW素子の中心周波数の評価を行ったところ、設計値で
ある1.500GHzより、10MHz大きかった。
Example 2 (Formation of Backside “Strain Layer” of SAW Element Substrate) A vector network analyzer (VNA Yokogawa Hewlett-Packard (YH) was prepared for the SAW element substrate prepared in Example 1.
P), 8719A)
When the center frequency of the AW element was evaluated, it was 10 MHz higher than the design value of 1.500 GHz.

【0093】<中心周波数の評価法>上記VNAを用い
て、スキャッタリング・パラメータ(Sパラメータ)の
透過特性(S21)を測定し、損失が最も小さい周波数を
中心周波数とした。
<Evaluation Method of Center Frequency> Using the above VNA, the transmission characteristic (S 21 ) of the scattering parameter (S parameter) was measured, and the frequency with the smallest loss was taken as the center frequency.

【0094】一方、実施例1で作製したSAW素子基板
のウエハの「反り量」δを、市販の「反り計」(東京精
密(株)製、商品名:SURFCOM)を用いた機械的
接触法により測定したところ、該「反り量」δは+0.
0μmであった。
On the other hand, the “warp amount” δ of the wafer of the SAW element substrate manufactured in Example 1 was measured by a mechanical contact method using a commercially available “warp meter” (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., trade name: SURFCOM). The "warpage amount" δ was +0.
It was 0 μm.

【0095】上記SAW素子基板を、図15に模式正面
図(および模式側面図)を示すようなウエハ研削装置に
装着し、図16に模式断面図を示すような研削工具たる
レジンボンドダイヤモンドホイールを使用して、裏面
(SAW素子基板16のSAW素子パターン15形成面
1aと反対側の表面1b)の研削処理を行った。図15
の模式図において、各符号の意味は、以下の通りであ
る。
The above SAW element substrate is mounted on a wafer grinding apparatus as shown in the schematic front view (and schematic side view) in FIG. 15, and a resin bond diamond wheel as a grinding tool as shown in the schematic sectional view in FIG. Then, the back surface (the surface 1b of the SAW element substrate 16 opposite to the surface 1a on which the SAW element pattern 15 is formed) was ground. FIG.
In the schematic diagram, each symbol has the following meaning.

【0096】31…I軸砥石ヘッド、32…II軸砥石ヘ
ッド、33…切込装置、34…ワークテーブル装置、3
5…ワークチャック装置、36…チャック洗浄装置、3
7…ワーク洗浄装置、38…I軸主軸モーター、39…
II軸主軸モーター、40…I軸切込モーター、41…II
軸切込モーター、42…操作パネル。
31 ... I-axis grindstone head, 32 ... II-axis grindstone head, 33 ... Cutting device, 34 ... Work table device, 3
5 ... Work chuck device, 36 ... Chuck cleaning device, 3
7 ... Work cleaning device, 38 ... I-axis spindle motor, 39 ...
II axis spindle motor, 40 ... I axis cutting motor, 41 ... II
Shaft cutting motor, 42 ... Operation panel.

【0097】<レジンボンドダイヤモンドホイール> ダイヤモンド砥粒の粒度: #800(集中度:75) 充填材:炭酸カルシウム(充填材の割合:40体積%) 結合剤:フェノール樹脂(結合剤の割合:60体積%) ホイールのサイズ:ホイール径250mm×砥石幅2m
m×砥石高さ3mm <研削条件> ホイールの周速:1500m/min 切込み速度:200μm/m ウエハ研削量:200μm 上記研削処理後のSAW素子基板の「反り量」δを、S
URFCOMを用いて上記と同様に機械的接触法で測定
したところ、δ=+7μmであった。
<Resin Bond Diamond Wheel> Grain size of diamond abrasive grains: # 800 (concentration: 75) Filler: calcium carbonate (ratio of filler: 40% by volume) Binder: phenol resin (ratio of binder: 60) Volume%) Wheel size: Wheel diameter 250mm x Whetstone width 2m
m × grinding stone height 3 mm <Grinding conditions> Wheel peripheral speed: 1500 m / min Cutting speed: 200 μm / m Wafer grinding amount: 200 μm The “warp amount” δ of the SAW element substrate after the above grinding treatment is S
When measured by the mechanical contact method using URFCOM in the same manner as above, it was δ = + 7 μm.

【0098】更に、該ウエハを切断して透過電子顕微鏡
(TEM)用の超薄切片を作製し、該超薄切片断面(S
AW素子基板の厚さ方向)をTEM(倍率:5千〜3万
倍)により観察したところ、上記研削処理により導入さ
れた「歪み層」の厚さは約15μmであることが判明し
た。このTEM観察においては、SAW素子基板断面の
結晶構造/アモルファス構造の「界面」から、該基板の
裏面までの距離を上記「歪み層」の厚さとした(3箇所
の厚さの平均値として求めた)。
Further, the wafer is cut to prepare an ultrathin section for a transmission electron microscope (TEM), and the ultrathin section (S
When observing the thickness direction of the AW element substrate) by TEM (magnification: 5,000 to 30,000 times), it was found that the thickness of the “strained layer” introduced by the above grinding treatment was about 15 μm. In this TEM observation, the distance from the "interface" of the crystal structure / amorphous structure of the SAW element substrate cross section to the back surface of the substrate was taken as the thickness of the "strained layer" (obtained as the average value of the thicknesses at three locations) ).

【0099】実施例3 SAW素子基板裏面の研削条件(砥粒の粒度および/又
は研削速度)を調整して上記「反り量」δを変化させた
以外は実施例2と同様にして、該「反り量」δ(μm)
とSAW素子の中心周波数の低減量(MHz)との相関
関係を求めたところ、図17のグラフに示すような関係
が得られた。
Example 3 In the same manner as in Example 2, except that the "warpage amount" δ was changed by adjusting the grinding conditions (grain size and / or grinding speed) of the back surface of the SAW element substrate. Warp amount ”δ (μm)
Then, the correlation between the center frequency of the SAW element and the reduction amount (MHz) was obtained, and the relationship shown in the graph of FIG. 17 was obtained.

【0100】この際、実施例1で得られたSAW素子基
板(Si厚さ:1mm、ダイヤモンド層厚:20μm、
圧縮方向にダイヤモンドが成膜されている)に対して、
「歪み層」2を圧縮応力の方向(ダイヤモンド層に基づ
く圧縮応力を相殺する方向)に導入し、該基板をSi厚
さで800μmとしたところ、反り量δ=26μmで、
設計値1.5GHzのSAW素子の中心周波数は9MH
z小さくなった。すなわち、中心周波数で(9/150
0)×100=0.6%の調整が可能であった。同様に
して、反り量δ=数μm(0〜30μm程度)のコント
ロールにより、0.1〜0.5%程度の中心周波数のず
れを修正することができた。
At this time, the SAW element substrate obtained in Example 1 (Si thickness: 1 mm, diamond layer thickness: 20 μm,
Diamond is deposited in the direction of compression)
When the “strained layer” 2 was introduced in the direction of the compressive stress (direction canceling the compressive stress based on the diamond layer) and the substrate had a Si thickness of 800 μm, the warpage amount δ = 26 μm,
The center frequency of a SAW element with a design value of 1.5 GHz is 9 MH
z got smaller. That is, at the center frequency (9/150
It was possible to adjust 0) × 100 = 0.6%. Similarly, the deviation of the center frequency of about 0.1 to 0.5% could be corrected by controlling the warpage amount δ = several μm (about 0 to 30 μm).

【0101】[0101]

【発明の効果】上述したように本発明のSAW素子基板
においては、デバイス加工用基板のSAW素子パターン
形成面と反対の面側に、該SAW素子基板の「反り
量」、すなわち中心周波数をコントロールする機能を有
する「歪み層」を積極的に導入しているため、所望の中
心周波数を得ることが可能となる。したがって、本発明
によれば、所望のSAW素子形成後に、中心周波数の微
調整が可能となる。
As described above, in the SAW element substrate of the present invention, the "warp amount" of the SAW element substrate, that is, the center frequency is controlled on the surface of the device processing substrate opposite to the surface on which the SAW element pattern is formed. Since the "strained layer" having the function to actively introduce the active layer, it is possible to obtain a desired center frequency. Therefore, according to the present invention, the center frequency can be finely adjusted after the desired SAW element is formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のSAW素子基板の一態様を示す模式断
面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one aspect of a SAW element substrate of the present invention.

【図2】本発明において使用可能な、SAW素子基板へ
の「歪み層」導入方法の一態様を示す模式断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a method of introducing a “strained layer” into a SAW element substrate that can be used in the present invention.

【図3】本発明のSAW素子基板の他の態様を示す模式
断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another aspect of the SAW element substrate of the present invention.

【図4】本発明のSAW素子基板の更に他の態様を示す
模式断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another aspect of the SAW element substrate of the present invention.

【図5】本発明のSAW素子基板の更に他の態様を示す
模式断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing still another aspect of the SAW element substrate of the present invention.

【図6】本発明のSAW素子基板の更に他の態様を示す
模式断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another aspect of the SAW element substrate of the present invention.

【図7】本発明のSAW素子基板に使用可能な櫛型電極
の構成の一態様(シングル電極)を示す模式平面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic plan view showing one aspect (single electrode) of a configuration of comb-shaped electrodes that can be used in the SAW element substrate of the present invention.

【図8】本発明のSAW素子基板に使用可能な櫛型電極
の構成の他の態様(ダブル電極)を示す模式平面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic plan view showing another aspect (double electrode) of the configuration of the comb-shaped electrode that can be used in the SAW element substrate of the present invention.

【図9】本発明における「反り量」δの定義(δが正の
場合)を示す模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the definition of “warpage amount” δ in the present invention (when δ is positive).

【図10】本発明における「反り量」δの定義(δが負
の場合)を示す模式断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the definition of “warpage amount” δ in the present invention (when δ is negative).

【図11】本発明における砥粒の粒度と「反り量」δと
の関係の一例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the grain size of abrasive grains and the “warpage amount” δ in the present invention.

【図12】本発明において、SAW素子パターンの形成
に、デバイス加工用基板に「歪み層」を導入する一態
様を示す模式断面図である。
FIG. 12 is a view showing formation of a SAW element pattern in the present invention.
It is a schematic cross section which shows one aspect which introduce | transduces a "strained layer" into a device processing substrate later .

【図13】実施例において用いたSAW素子基板形成法
の一態様の工程を示す模式断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a step of one aspect of the SAW element substrate forming method used in the examples.

【図14】実施例において用いたSAW素子基板形成法
の一態様(図13の工程の後の工程)を示す模式断面図
である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing an aspect (a step after the step of FIG. 13) of the SAW element substrate forming method used in the examples.

【図15】本発明において使用可能な研削装置の一態様
を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic view showing one embodiment of a grinding device usable in the present invention.

【図16】本発明において使用可能な研削工具(レジン
ボンドダイヤモンドホイール)の一態様を示す模式断面
図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a grinding tool (resin bond diamond wheel) usable in the present invention.

【図17】実施例で得られた反り量δ−SAW中心周波
数の低減量の相関関係の一例を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing an example of the correlation of the amount of warpage δ-the amount of reduction of the SAW center frequency obtained in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…デバイス加工用基板、1a…デバイス形成用面、1
b…裏面、2…歪み層、7…基準面、12…ダイヤモン
ド層、13…電極層、14…圧電体層、15…SAW素
子パターン、16…SAW素子基板、17…短絡用電
極、20…レジストパターン、21…SiO2 膜、22
…ボンディング・パッド孔。
1 ... Device processing substrate, 1a ... Device forming surface, 1
b ... back surface, 2 ... strained layer, 7 ... reference surface, 12 ... diamond layer, 13 ... electrode layer, 14 ... piezoelectric layer, 15 ... SAW element pattern, 16 ... SAW element substrate, 17 ... shorting electrode, 20 ... Resist pattern, 21 ... SiO 2 film, 22
… Bonding pad holes.

フロントページの続き (72)発明者 北林 弘之 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 鹿田 真一 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内Front page continuation (72) Inventor Hiroyuki Kitabayashi 1-1 1-1 Konyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Shinichi Shikada 1-1-1 Konyo Kita, Itami City, Hyogo Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Itami Works

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デバイス加工用基板上に;該基板上に配
置された圧電体層と、該圧電体層に接触するように配置
された電極層とを少なくとも含む表面弾性波素子のデバ
イス・パターンが形成されてなり、且つ、 前記デバイス加工用基板の表面弾性波素子デバイス・パ
ターン形成面と反対の面側に、該基板の「反り量」を低
減する歪み層が形成されていることを特徴とする表面弾
性波素子基板。
1. A device pattern of a surface acoustic wave device, comprising: a device processing substrate; and a piezoelectric layer disposed on the substrate and an electrode layer disposed so as to contact the piezoelectric layer. And a strained layer for reducing the “warpage amount” of the substrate is formed on the surface of the device processing substrate opposite to the surface acoustic wave device device / pattern forming surface. And a surface acoustic wave device substrate.
【請求項2】 前記デバイス加工用基板と圧電体層との
間に、更にダイヤモンド層が配置されている請求項1記
載の表面弾性波素子基板。
2. The surface acoustic wave element substrate according to claim 1, further comprising a diamond layer disposed between the device processing substrate and the piezoelectric layer.
【請求項3】 前記表面弾性波素子デバイス・パターン
が、前記デバイス加工用基板上に配置されたダイヤモン
ド層と、該ダイヤモンド層上に配置された電極層と、該
電極層上に配置された圧電体層とからなる請求項2記載
の表面弾性波素子基板。
3. The surface acoustic wave device device pattern, a diamond layer disposed on the device processing substrate, an electrode layer disposed on the diamond layer, and a piezoelectric layer disposed on the electrode layer. The surface acoustic wave device substrate according to claim 2, comprising a body layer.
【請求項4】 前記表面弾性波素子デバイス・パターン
が、前記デバイス加工用基板上に配置されたダイヤモン
ド層と、該ダイヤモンド層上に配置された圧電体層と、
該圧電体層上に配置された電極層とからなる請求項2記
載の表面弾性波素子基板。
4. The surface acoustic wave device device pattern, a diamond layer disposed on the device processing substrate, and a piezoelectric layer disposed on the diamond layer,
The surface acoustic wave device substrate according to claim 2, comprising an electrode layer disposed on the piezoelectric layer.
【請求項5】 前記表面弾性波素子デバイス・パターン
が、複数の表面弾性波素子に対応するパターンを含む請
求項1記載の表面弾性波素子基板。
5. The surface acoustic wave device substrate according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device device pattern includes a pattern corresponding to a plurality of surface acoustic wave devices.
【請求項6】 デバイス加工用基板のデバイス・パター
ン形成用面側に;該基板上に配置された圧電体層と、該
圧電体層に接触するように配置された電極層とを少なく
とも含む表面弾性波素子のデバイス・パターンを形成し
た後、 前記表面弾性波素子デバイス・パターン形成面と反対側
のデバイス加工用基板面側に、該基板の「反り量」を低
減する歪み層を形成することを特徴とする表面弾性波素
子基板の製造方法。
6. A surface including at least a device pattern forming surface side of a device processing substrate; a piezoelectric layer disposed on the substrate, and an electrode layer disposed so as to be in contact with the piezoelectric layer. After forming the device pattern of the acoustic wave device, forming a strained layer on the surface of the device processing substrate opposite to the surface acoustic wave device device pattern forming surface to reduce the “warpage amount” of the substrate. A method for manufacturing a surface acoustic wave element substrate, comprising:
【請求項7】 前記表面弾性波素子デバイス・パターン
が、デバイス加工用基板と圧電体層との間に配置された
ダイヤモンド層を更に含む請求項6記載の表面弾性波素
子基板の製造方法。
7. The method of manufacturing a surface acoustic wave device substrate according to claim 6, wherein the surface acoustic wave device device pattern further includes a diamond layer disposed between the device processing substrate and the piezoelectric layer.
【請求項8】 研削処理により前記「歪み層」を形成す
る請求項6または7記載の表面弾性波素子基板の製造方
法。
8. The method for manufacturing a surface acoustic wave element substrate according to claim 6, wherein the “strained layer” is formed by a grinding process.
【請求項9】 ダイヤモンド砥粒を含むレジンボンドダ
イヤモンド研削用ホイールを用いた研削処理により、前
記「歪み層」を形成する請求項8記載の表面弾性波素子
基板の製造方法。
9. The method for manufacturing a surface acoustic wave device substrate according to claim 8, wherein the “strained layer” is formed by a grinding process using a resin bond diamond grinding wheel containing diamond abrasive grains.
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